土地利用景觀格局與生態(tài)系統(tǒng)服務價值的關(guān)聯(lián)分析及優(yōu)化研究——以杭州灣南岸區(qū)域為例.pdf

1、生態(tài)系統(tǒng)服務是人類賴以生存和發(fā)展的環(huán)境條件和效用，人類通過從生態(tài)系統(tǒng)獲取收益以不斷地滿足和提高自身福祉。然而隨著人口急劇增加，工業(yè)化和城市化加速，人類活動對自然生態(tài)系統(tǒng)造成了巨大損害，出現(xiàn)的一系列生態(tài)問題已成為人類在現(xiàn)代化進程中必須面對的世界性難題。改革開放以來，我國在社會經(jīng)濟方面取得了巨大成就，但同時面臨著生態(tài)資源約束趨緊，環(huán)境污染嚴重，生態(tài)系統(tǒng)退化等一系列矛盾，已成為國家可持續(xù)發(fā)展的重大瓶頸。土地可持續(xù)利用的本質(zhì)目的是實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)與

2、經(jīng)濟社會系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。因此，通過研究土地利用景觀格局和生態(tài)系統(tǒng)服務價值，有助于理解兩者之間的關(guān)聯(lián)機制，并為促進社會、經(jīng)濟、生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展提供科學的理論支撐，為政策制定者提供合理有效的決策依據(jù)。
　　本文以土地利用景觀格局為研究切入點，采用景觀格局指數(shù)法對所選研究區(qū)的土地利用景觀格局進行分析;采用直接市場法與替代市場法對區(qū)域內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)服務價值進行評估;采用相關(guān)分析，灰色關(guān)聯(lián)分析和冗余分析(RDA)對兩者之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系做定量分

3、析;通過構(gòu)建“土地利用景觀格局——生態(tài)系統(tǒng)服務價值”綜合分析框架，促進理解兩者之間的傳導和作用機制，并提出相應的優(yōu)化策略。本文主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　(1)以遙感影像數(shù)據(jù)作為源數(shù)據(jù)，從土地利用景觀類型的數(shù)量結(jié)構(gòu)和景觀格局的空間配置兩方面對研究區(qū)內(nèi)的景觀格局演變進行分析。采用土地轉(zhuǎn)移矩陣、土地利用動態(tài)度等方法分析土地利用景觀要素的結(jié)構(gòu)特征;采用景觀格局指數(shù)法，選取景觀水平和斑塊類型水平上的兩組指數(shù)對景觀格局進行分析。研究表明:

4、研究區(qū)在21年間內(nèi)發(fā)生了較為劇烈的城市化現(xiàn)象，城市景觀主要來自于農(nóng)業(yè)景觀的轉(zhuǎn)入，同時有一定規(guī)模的建設景觀和林業(yè)景觀復墾為農(nóng)業(yè)景觀。景觀水平上的景觀格局呈現(xiàn)破碎度加劇、豐富度多元化、斑塊形狀復雜化、斑塊團聚程度下降且分散化的趨勢。農(nóng)業(yè)和建設景觀呈破碎化加劇，前者斑塊形狀區(qū)域規(guī)則，后者趨于不規(guī)則;建設和水體鄰近度下降，農(nóng)業(yè)鄰近度穩(wěn)中有升，林業(yè)鄰近度處于波動狀態(tài);水體、林業(yè)和建設景觀的斑塊分散度上升，農(nóng)業(yè)景觀呈下降。
　　(2)對研究區(qū)

5、內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)服務進行分類，并對1993-2013年間的生態(tài)系統(tǒng)服務生產(chǎn)總值進行核算。首先核算生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品和服務的功能量，其次采用直接市場法和替代市場法確定各類產(chǎn)品和服務的價格，最后對各類型的服務價值進行匯總。研究表明:供給服務和調(diào)節(jié)服務為研究區(qū)內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)服務價值的主要貢獻;區(qū)域內(nèi)總價值、單位面積服務價值、供給服務價值和文化服務價值總體呈上升趨勢，調(diào)節(jié)服務價值保持穩(wěn)定;各類服務價值在空間上滿足由中心城區(qū)向外圍區(qū)縣逐漸增加的特征。

6、　　(3)采用相關(guān)分析、灰色關(guān)聯(lián)分析和冗余分析(RDA)對景觀指數(shù)和生態(tài)系統(tǒng)服務價值進行分析。研究表明:景觀指數(shù)間有著廣泛而復雜的聯(lián)系，存在著一定的相關(guān)性;各類生態(tài)系統(tǒng)服務之間存在著非線性復雜關(guān)系，且具有權(quán)衡/協(xié)同作用;景觀豐富度、破碎度和分散度的提高有利于提升整體服務價值;林業(yè)景觀分散度、農(nóng)業(yè)和水體景觀破碎度是關(guān)鍵性指標，林業(yè)、建設和水體斑塊形狀的復雜度也是重要指標，與多種類型生態(tài)系統(tǒng)服務價值有較大關(guān)聯(lián)度;林業(yè)景觀格局的不同指標對生態(tài)

7、系統(tǒng)服務價值的變化起關(guān)鍵性作用;各景觀指數(shù)對各類型服務價值的作用機制有較大差異，供給服務、氣體調(diào)節(jié)、氣候調(diào)節(jié)、廢物處理、防護功能和文化服務價值這一組價值與水源涵養(yǎng)和土壤保持服務價值之間存在權(quán)衡作用。
　　(4)通過構(gòu)建土地利用景觀格局——生態(tài)系統(tǒng)服務價值綜合分析框架，對兩者的影響和反饋機制進行探討。研究表明，土地利用景觀格局與生態(tài)系統(tǒng)服務價值之間存在著非線性的復雜動態(tài)關(guān)聯(lián)關(guān)系;土地利用系統(tǒng)對生態(tài)系統(tǒng)服務價值的空間異質(zhì)性、多樣性和穩(wěn)

8、定性產(chǎn)生影響;生態(tài)系統(tǒng)對土地利用景觀格局的反饋表現(xiàn)在環(huán)境影響、經(jīng)濟影響、社會影響和服務價值供給/需求異質(zhì)性影響。
　　(5)以生態(tài)系統(tǒng)服務價值提升為目標，提出土地利用工程優(yōu)化和景觀格局空間配置優(yōu)化策略。土地利用工程優(yōu)化通過改變土地利用結(jié)構(gòu)和性狀來提高并優(yōu)化生態(tài)系統(tǒng)服務的供給和質(zhì)量;對景觀格局斑塊、廊道和基質(zhì)的調(diào)整可以促進景觀格局的空間配置的優(yōu)化，從而提升景觀連通性，促進生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)、能量和信息流的交換，提高相應的生態(tài)系統(tǒng)服務價值。